Намоточное устройство Советский патент 1983 года по МПК H01F41/04 

(54) НАМОТОЧНОЕ УСТРОЙСТВО

1

Изобретение относится к технологическому оборудованию для намотки длинномерных изделий и может быть испотьзо- вано в электротехнической и других отраслях промышленности.

Известно намоточное устройство, содержащее ведущий и ведомый соосно установленнью валы, кинематически связанные с втулкой для передачи вращения подшшшикам качения, элементы для шунти-д рования магнитного потока и кольцевой магнит l .

Однако в известном устройстве для изменения величины магнитного потока, т.е. регулирования задаваемой величины 5 натяжения наматьтаемого материала, необходимо либо останавливать вариатор постоянном магните, либо устанавливать щетки - кольца питания нам 1гни- чивающей катушки, что влияет на произ- 20 водительность устройства.

Кроме того, известное устройство содержит относительно малый вращающий мсяиент, предназначенный для намотки

материалов с малым разрьгеным усилием и малых натяжений, что сужает технические возможности.

Цель изобретения - повьпиение произ- вoдитeльнocтv и расширение технологических возможностей путем намотки изделий из материала с разным разрывным усилием.

Поставленная цель достигается тем, что устройство содержит цилиндрический корпус, вьшолненный из немагнитного материала, установленный концентрично ведомому валу, диск, расположенный на торце втулки и жестко связанный с ней, кольцо с торцовым пазом, эксцентрично установленное на торце диска, и планетарный механизм, водило которого жестко связано с ведущим валом и несет сателлиты, находящиеся в зацеплении с зубчатым колесом, установленным На ведомом валу, при сателлиты снабжены пальцами, концы которых расположены в пазу кольца, втулка расположена на ведомом валу, подщшшшси качения 31на втулке, корпус - ла подшипниках, а кая цевой маглнт с элементами для шун тиро1:, магнитного потока - на корпус KpONo того, кольиоЕюй вьшол- НОЛ в ви,Г1 постоя0юго магнита или электромагнита. На фиг. 1 показано устройство, общий вид; на фиг. 2 - разрез на фиг. 1; на фиг. 3 - график зависимостей скоростей и Dpamaroutero механизма; на фиг. ,4 общая схема намотки. Ус1{юйство содержит ведущий вал 1, пла} етар}1Ый механизм, включающий води ло 2, жестко связшшое. с ведущим валом 1, несущее сателлитные шестерни 3, находящиеся в зацеплении с зубчатым колесом 4, установлеюгым на ведомом валу 5. На торнах сателлитных шестерен расположены палылы 6, конны которых располагаются в кольцевом пазу 7 кольца 8, ycTaHoaneiDioro эксцентришо с возможностью свободного вращения jta торце диска 9, жестко связанного с втулкой Ю, установленной }Ш ведомом валу 5. На втулке 1О установлены под- шипники 11 качопш, а на подщипниках 11 - корпус 12 из немагнитного матери ла, выполнеш1Ый цнлиндрическим. На корпусе 12 устан 5влены кольцевой магнит 13, элементы 14 и 15 для шунтирования мапЕитного потока. С корпусом 12 жестко связан корпус 16. В качестве кольцевого магнита 13 берется цилиндрический постояшай маг- 1ШТ, намагниченный вдоль OCTI, либо намагничивающая катушка, питаемая извне током. В первом случае магнитный поток регулируется передвижением элемента 15, образуя тот или иной зазор Л 5 , и тогда маг)1Ит)1Ый поток замьпшется через ПОДШИШП1КИ 11 и втулку 10 тормозного диска 9. Во втором случае магнитный поток регулируется изменением велич( тока, питаемого катушк5. Применение постоянного магнита (особенно ферритобариевых и самариевокобальтовых) во многих случаях весьма удобно и просто. Применение намагшгчива ющих позволяет иметь дистанционное регулирование и вписьшаться в агрегатные схемы. Эксцентрис 1тет установки пальпев б на сателлитной шестерне, и эксце,нтриситет установки кольца 8 с пазом 7 р тормо;з1гом диске 9 оди)1аков, обьгч1 о он бе624рется в пределах С (0,65-О,8) на чального радиуса сателлитной шесгерЕШ. Редукционное отнощение зацепления сателлитной шестерни с зубчатЬгм колесом 3 ведомого вала берется в диапазоне р 0,8-0,5, в зависимости от решаемой задачи применения: а) для случаев, когда наматываемый материал отдается при примерно постоянной линейной скорости 2, р ,. (0,7-0,5), так- как тогда устройство работает только как создатель постоязшого натяжения вне зависимости от изменения диаметра паковки в процессе }щмотки. При этом большее значение берется для меньших изменений 0 (например р 0,7-20) и меньшее значение для больших изменезшй 0 (например р 0,63,00). б) для случаев, когда }шмагничиваемый материал отдается при примерно постоянной силе торможения -(0,8-0,7), Р--, ь, так KiiK тогда устройство работает как создатель примерного постоянства, натяжения и линейной скорости. Та или иная величтша р уточняется при конкре-пюм построении устройства в зависимости от задачи, характера под- щгшников и применяемых материалов (например подш1тники с латуниым сепаратором работают несколько лучше). На фиг. 3 дан график примерных зависимостей скорости и вращающегося момента, где (в относительных единицах): По - ведущая скорость вращения; П , - ведомая скорость вращения; h - скорость вращения тормозного дислиния П - линия взаимоотношений Пу и М - лилия вращающего момента, В npimumie регулирование сводится к выбору вращающего момента (сшты натяжения), так как устройство при изменении 0 паковки в процессе намотки автоматически (верней функционально) изменяет вращающий момент, сохраняя постоянство натяжения, как следствие изменения скорости Пц (в случае а). В случае б наоборот. Действуя через М, выбирается линейная скорость намотки. Обычно она должна лежать (в начальном значении) в пределах скобки графика, т.е. возле точки m . Эта точка равных скоростей ведущего и ведомого валов и тормозного диска. Выбор ведущей скорости Пд устройства обычно берется, исходя из заданной линейной скорости намотки. Устройство, имея планетарный, механизм с эЕсцентричнь М круговым пазом, обладает свойством уменьшения реактивных моментов (вследствие особого разложент я В1гутридействующих сил) и поэтому требуемый момент торможения на тормозном диске относительно мал. Вследствие этого требуется относительно меньший магнитный поток, чем в прямодействуюших регуляторах данного назначения. Поддпшники (их может быть. 2-4 шт) вьтол}{яют двойную роль - уменьшают тре}ше вращения и создают тормозной момент на основе взаимодействия своих шариков-роликов с магнитным потоком, который они пересекают, вращаясь в нем. Устройство работает следующим обра При вращении ведущего вала 1 сателлитные шестерни. 3 обкатываются по зубчатому колесу и своими .пальиами € (вхо дя в кольцевой паз 7 на кольце 8) через данное кольцо, вследствие его эксцентрич ной посадки в тормозном диске 9, действ . ют на последний, заставляя его вращатьс в том же направлении. Через втулку 10 начинают вращаться подшипники 11 (нижняя обойма). Их шарики-ролики начинают врашаться в магнитном потоке, созданном магнитным элементом 11. Вследствие этого появляется тормозной момент, который в целом воспринимается тормозным диском 9. В силу появления тормозного момента в зубчатом зацеплении Z. -Z появ-ляется активный врашаюший момент (т.е. и на ведомом валу 5, который соединен с наматътаемой катушкой). Происходит намотка при натяжении наматываемого материала, определяемого установленной величиной магнитного пото (установкой соответствующего зазора U 5 при постоянном магните, либо величи ной тока питания намагничивающей катуш ки), т.е. пpиVдJ, const отдачи и F приема ( П По)(в точке m графика). В результате намотки диаметр паковки катушки увеличивается, например, вдво Тогда в силу постоянства отдачи корость вращения паковки катушки уменьится вдвое, т.е. h п, Уменьшение значения скорости Ц ведет к увеличению скорости п -г тормозного диска согласно их взаимозавнси,к1ости (например по линии h , при р О,6) Этому соответствует новое значение вращаемого момента, которое имеет примерно двойное увеличение. Таким образом, ф паковки увеличилось вдвое, М gp тоже, следовательно, нат7 осталось примерно постоянным и т.д. по мере изменения 0 поковки. Предлагаемое устройство позволяет повышать производительность и расширять технологические возможности устройства. Формула изобретения 1. Намоточное устройство, содержащее ведущий и ведомый соосно установленные валы, кинематически связанные со втул ой для передачи вращения подш1шникам качения, элементы для шунтирования магнитного потока и кольцевой магнит, о т личающееся тем, что, с целью повьш1ения производительности и расширения технологических возможностей путем „а„отк„ изделий из материала с разным разрывным усилием, оно содержит цилиндрический корпус, вьшодне.нный из немагнитного материала, установленньтй концентрично ведомому валу, диск, расположенный на торие втулки и жестко связанный с ней, кольцо с торцовым кольцевым пазом, эксцентрично установленное на торце диска, и планетарный механизм, водило которого жестко связано с ведущим валом и несет сателлитные шестерни, находящиеся в зацеплении с зубчатым колесом, установленным на ведомом валу, при этом сателлиты снабжены пальцами, концы которых расположены в пазу кольца, втулка расположена на ведомом валу, подшипники качения - на втулке, корпус - на подшипниках, а кольцевой магнит с элементами для шунтирования магнитного потока - на корпусе. 2. Устройство по п. 1, о т л и ч а -. ю щ е е с я тем, что кольцевой магнит вьшолнен в виде постоянного магнита или электромагнита. Источники информации, принятые во внимшше при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР по заявке № 2117189/07, кл. Н 01 F 41/04, 1975.